KR101548024B1 - 12- process for preparing an 12-alkylene carbonate - Google Patents

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Abstract

The invention relates to a process for preparing an 1,2-alkylene carbonate comprising (i) contacting carbon dioxide, an 1,2-alkylene oxide and a carbonation catalyst in a reactor to produce a crude reactor effluent containing carbon dioxide, light components, 1,2-alkylene carbonate and catalyst; (ii) separating carbon dioxide and light components from the crude reactor effluent to form a bottoms stream containing 1,2-alkylene carbonate and catalyst; (iii) distilling the bottoms stream formed in step (ii) to form a first distillation overhead stream containing 1,2-alkylene carbonate and a first distillation bottoms stream containing catalyst, and recycling at least part of the first distillation bottoms stream to the reactor; and (iv) distilling the first distillation overhead stream to form a second distillation overhead stream and a second distillation bottoms stream containing 1,2-alkylene carbonate, and recycling at least part of the second distillation overhead stream to the reactor.

Description

1,2-알킬렌 카보네이트의 제조방법{PROCESS FOR PREPARING AN 1,2-ALKYLENE CARBONATE}PROCESS FOR PREPARING AN 1,2-ALKYLENE CARBONATE [0002]

본 발명은 1,2-알킬렌 카보네이트의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a process for preparing 1,2-alkylene carbonates.

1,2-알킬렌 카보네이트의 생산 방법은 공지되어 있다. WO-A 2005/003113은 적당한 탄산화 촉매의 존재 하에 알킬렌 옥사이드와 이산화탄소를 접촉시키는 방법을 개시한다. 개시된 촉매는 테트라알킬포스포늄 화합물이다. 이 명세서는 사용된 촉매가 재순환되었음을 개시한다. 이 명세서는 추가로 촉매가 알콜, 특히 모노프로필렌 글리콜(1,2-프로판디올) 중에서의 알킬렌 카보네이트 제조로 재순환된다면촉매의 성능이 매우 안정하다는 것을 개시한다. US-A 4,434,105는 또한 1,2-알킬렌 카보네이트의 제조방법을 개시한다. 다양한 촉매가 개시되어 있다. 이 문헌은 또한 반응 완료 후 촉매가 재사용될 수 있음을 기술하고 있다.Methods for producing 1,2-alkylene carbonates are known. WO-A 2005/003113 discloses a process for contacting carbon dioxide with an alkylene oxide in the presence of a suitable carbonation catalyst. The disclosed catalyst is a tetraalkylphosphonium compound. This specification discloses that the catalyst used is recycled. This specification further discloses that the performance of the catalyst is very stable if the catalyst is recycled to the production of alkylene carbonates in alcohols, especially monopropylene glycol (1,2-propanediol). US-A 4,434,105 also discloses a process for the preparation of 1,2-alkylene carbonates. Various catalysts have been disclosed. This document also describes that the catalyst can be reused after completion of the reaction.

연속 공정에서, 1,2-알킬렌 카보네이트와 촉매를 함유하는 반응 산물은 워크업(work-up) 처리로 처리되어야 한다. 이러한 워크업 처리는 일반적으로 촉매와 다른 성분들로부터 1,2-알킬렌 카보네이트를 분리하는 1회 이상의 증류 단계를 포함한다. WO 00/20407은 이러한 워크업 처리를 개시한다. WO 00/20407의 제1 양태에 따르면, 미정제 탄산화 반응기 유출물이 다음과 같이 처리된다:In the continuous process, the reaction product containing the 1,2-alkylene carbonate and the catalyst must be treated by a work-up process. This work-up treatment generally involves one or more distillation steps to separate the 1,2-alkylene carbonate from the catalyst and other components. WO 00/20407 initiates this walk-up process. According to the first aspect of WO 00/20407, the crude carbonation reactor effluent is treated as follows:

(a) 미정제 반응기 유출물을 와이프식 필름 증발기(wiped film evaporator) 또는 폴링 필름 타워(falling film tower)일 수 있는 증발기(20)에서 저온 증발시켜 알킬렌 카보네이트를 함유하는 1차 증발기 오버헤드 및 촉매를 함유하는 증발기 바닥 스트림을 형성시키고, 이 증발기 바닥 스트림을 반응기로 재순환시키는 단계;(a) a primary evaporator overhead containing an alkylene carbonate by low temperature evaporation of the crude reactor effluent in an evaporator 20, which may be a wiped film evaporator or a falling film tower; and Forming an evaporator bottoms stream containing the catalyst and recirculating the evaporator bottoms stream to the reactor;

(b) 1차 증발기 오버헤드에 존재하는 경질 성분을 분리하여 2차 증발기 오버헤드를 형성시키고 이 경질 성분을 반응기로 재순환시키는 단계;(b) separating the light component present in the primary evaporator overhead to form a secondary evaporator overhead and recycling the light component to the reactor;

(c) 상기 2차 증발기 오버헤드를 증류 컬럼(30)에서 증류 처리하여 1차 증류 오버헤드 스트림 및 알킬렌카보네이트를 함유하는 1차 증류 바닥 스트림을 형성시키고, 상기 1차 증류 오버헤드 스트림을 반응기로 재순환시키는 단계;(c) distilling the secondary evaporator overhead in a distillation column (30) to form a primary distillation bottom stream containing a primary distillation overhead stream and an alkylene carbonate, Lt; / RTI >

(d) 증류 컬럼(40)에서 상기 1차 증류 바닥 스트림을 증류 처리하여 알킬렌 카보네이트를 함유하는 2차 증류 오버헤드 스트림 및 2차 증류 바닥 스트림을 형성시키고, 상기 2차 증류 바닥 스트림을 반응기로 재순환시키는 단계;(d) distilling the primary distillation bottoms stream in a distillation column (40) to form a secondary distillation overhead stream and an alkylene carbonate containing secondary distillation bottoms stream, Recirculating;

(e) 상기 2차 증류 오버헤드 스트림을 증류 처리하여 3차 증류 오버헤드 스트림 및 알킬렌 카보네이트를 함유하는 3차 증류 바닥 스트림을 형성시키고, 상기 3차 증류 오버헤드 스트림을 반응기로 재순환시키는 단계; 및(e) distilling the secondary distillation overhead stream to form a tertiary distillation bottom stream containing a tertiary distillation overhead stream and an alkylene carbonate, and recycling the tertiary distillation overhead stream to the reactor; And

(f) 상기 3차 증류 바닥 스트림을 증류 처리하여 정제된 알킬렌 카보네이트를 함유하는 4차 증류 오버헤드 스트림 및 4차 증류 바닥 스트림을 형성시키고, 상기 4차 증류 바닥 스트림을 반응기로 재순환시키는 단계.(f) distilling the tertiary distillation bottoms stream to form a fourth distillation overhead stream and a fourth distillation bottoms stream containing purified alkylene carbonate, and recycling the fourth distillation bottoms stream to the reactor.

따라서, WO 00/20407의 제1 양태에 따른 워크업 처리는 적어도 4회의 증류 단계로 이루어진 증류 순서를 포함한다. 1차 증류 단계 전에, 탄산화 촉매와 알킬 렌 카보네이트는 각각 바닥 스트림과 오버헤드 스트림으로 분리된다. 그 다음, 알킬렌 카보네이트는 1차 증류 단계에서 바닥 스트림으로, 2차 증류 단계에서 오버헤드 스트림으로, 3차 증류 단계에서 바닥 스트림으로, 마지막으로 4차 증류 단계에서 오버헤드 스트림으로 분리된다. 따라서, WO 00/20407은 증류 바닥 스트림으로서가 아닌 증류 오버헤드 스트림, 즉 천장(top) 산물 또는 증류물로서 정제된 알킬렌 카보네이트를 회수하는 것을 교시한다. Thus, the work-up process according to the first aspect of WO 00/20407 comprises a distillation sequence consisting of at least four distillation stages. Prior to the primary distillation stage, the carbonation catalyst and alkylene carbonate separate into a bottom stream and an overhead stream, respectively. The alkylene carbonate is then separated into a bottom stream in the first distillation stage, an overhead stream in the second distillation stage, a bottom stream in the third distillation stage and finally an overhead stream in the fourth distillation stage. Thus, WO 00/20407 teaches the recovery of a purified alkylene carbonate as a distillation overhead stream, i.e., a top product or distillate, rather than as a distillation bottoms stream.

본 발명의 목적은 탄산화 촉매를 이용하여 이산화탄소와 1,2-알킬렌 옥사이드로부터 1,2-알킬렌 카보네이트를 제조하는 방법으로, 여기서 반응기 유출물은 최종 1,2-알킬렌 카보네이트 산물이 불순물을 전혀 함유하지 않거나 또는 실질적으로 불순물을 함유하지 않게 하는 방식으로 처리되고 이와 같이 정제된 1,2-알킬렌 카보네이트에 도달하기 위해 제한된 수의 분리 단계만을 필요로 하는 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a process for the production of 1,2-alkylene carbonates from carbon dioxide and 1,2-alkylene oxides using a carbonation catalyst, wherein the reactor effluent is such that the final 1,2- Is to provide a process requiring only a limited number of separation steps to reach the 1,2-alkylene carbonate treated in such a way that it contains no or substantially no impurities and thus is purified.

상기 목적은 다음과 같은 단계들을 포함하는 1,2-알킬렌 카보네이트의 제조방법에 의해 달성될 수 있다는 것을 발견했다:It has been found that this object can be achieved by a process for the preparation of 1,2-alkylene carbonates which comprises the following steps:

(i) 반응기에서 이산화탄소, 1,2-알킬렌 옥사이드 및 탄산화 촉매를 접촉시켜 이산화탄소, 경질 성분, 1,2-알킬렌 카보네이트 및 촉매를 함유하는 미정제 반응기 유출물을 생산하는 단계;(i) contacting carbon dioxide, 1,2-alkylene oxide and a carbonation catalyst in a reactor to produce a crude reactor effluent containing carbon dioxide, a light component, a 1,2-alkylene carbonate and a catalyst;

(ii) 상기 미정제 반응기 유출물로부터 이산화탄소와 경질 성분을 분리하여 1,2-알킬렌 카보네이트와 촉매를 함유하는 바닥 스트림을 형성시키는 단계; (ii) separating the carbon dioxide and the light components from the crude reactor effluent to form a bottom stream containing the 1,2-alkylene carbonate and the catalyst;

(iii) 단계 (ii)에서 형성된 바닥 스트림을 증류 처리하여 1,2-알킬렌 카보네이트를 함유하는 1차 증류 오버헤드 스트림 및 촉매를 함유하는 1차 증류 바닥 스트림을 형성시키고, 상기 1차 증류 바닥 스트림의 적어도 일부를 반응기로 재순환시키는 단계; 및(iii) distilling the bottom stream formed in step (ii) to form a primary distillation bottom stream containing a primary distillation overhead stream and a catalyst containing 1,2-alkylene carbonate, Recirculating at least a portion of the stream to the reactor; And

(iv) 1차 증류 오버헤드 스트림을 증류 처리하여 2차 증류 오버헤드 스트림 및 1,2-알킬렌 카보네이트를 함유하는 2차 증류 바닥 스트림을 형성시키고, 상기 2차 증류 오버헤드 스트림의 적어도 일부를 반응기로 재순환시키는 단계.(iv) distilling the primary distillation overhead stream to form a secondary distillation bottoms stream containing a secondary distillation overhead stream and a 1,2-alkylene carbonate, and introducing at least a portion of the secondary distillation overhead stream Recycle to the reactor.

연속적으로 수행될 수도 있는 본 발명의 방법에 따르면, 미정제 반응기 유출물로부터 이산화탄소와 경질 성분을 제거한 후 단 2회의 증류 처리만이 수행되어야 한다. 이하 실시예들에서 입증되는 바와 같이, 1차 증류에서 1,2-알킬렌 카보네이트를 오버헤드 스트림으로 증류처리하고 최종 1,2-알킬렌 카보네이트 산물을 2차 증류에서 바닥 스트림으로 분리하면 최종 1,2-알킬렌 카보네이트를 2차 증류에서 오버헤드 스트림으로 증류 처리하는 것보다 최종 산물에 불순물이 전혀 없거나 실질적으로 없었다. 앞에서 논의한 바와 같이, WO 00/20407의 제1 양태에 따른 증류 순서에서 1,2-알킬렌 카보네이트는 1차 증류에서 바닥 스트림으로 제거되고, 이로부터 2차 증류에서 오버헤드 스트림으로 1,2-알킬렌 카보네이트가 증류된다. 더욱이, 상기 공지된 양태에 따르면, 실질적으로 순수한 1,2-알킬렌 카보네이트에 도달하기 위해서는 2회의 추가 증류가 수행되어야 한다.According to the process of the present invention, which may be carried out continuously, only a single distillation treatment must be performed after removal of carbon dioxide and light components from the crude reactor effluent. As demonstrated in the following examples, the 1,2-alkylene carbonate in the first distillation is subjected to an overhead stream distillation and the final 1,2-alkylene carbonate product is separated into the bottom stream in the second distillation, , There was no or substantially no impurities in the final product than the distillation of the 2-alkylene carbonate into the overhead stream in the secondary distillation. As discussed above, the 1,2-alkylene carbonate in the distillation sequence according to the first aspect of WO 00/20407 is removed to the bottom stream in the first distillation, The alkylene carbonate is distilled. Moreover, according to this known embodiment, two additional distillations have to be carried out in order to reach substantially pure 1,2-alkylene carbonates.

더 상세하게는, 본 발명의 방법에 따르면, 반응 동안 부산물로 형성될 수 있는 임의의 할라이드 화합물(예, 브로모하이드린)은 최종 1,2-알킬렌 카보네이트 산물로부터 제거되어, 이후 임의의 공정 단계를 방해할 수 없는 것으로 밝혀졌다. 또한, 할라이드 부산물이 촉매와 함께 탄산화 반응기로 재순환하여, 시스템의 촉진 행동이 향상된다는 것을 발견했다.More specifically, according to the process of the present invention, any halide compound (e.g., bromohydrin) that can be formed as a byproduct during the reaction is removed from the final 1,2-alkylene carbonate product, It was found that the step can not be interrupted. It has also been found that halide byproducts are recycled to the carbonation reactor together with the catalyst, thereby enhancing the promoting behavior of the system.

최종 산물에 불순물이 전혀 없거나 실질적으로 없는 것 외에, 또 다른 장점은 본 발명의 방법에서 먼저 이산화탄소와 경질 성분이 단계 (i)에서 형성된 미정제 반응기 유출물로부터 단계 (ii)에서 분리된다는 점이다. 이것은 단계 (ii)에서 형성된 바닥 스트림이 증류 처리되는 본 발명의 방법의 다음 분리 단계 (iii)에 부하되는 비교적 적은 증기량을 제공한다. 결과적으로, 상기 단계 (iii)이 실시되는 증류 컬럼의 크기가 상당히 감소될 수 있다. 그러나, WO 00/20407의 제1 양태에 따른 분리 단위의 증기 부하량은 1차 분리 단계에서 알킬렌 카보네이트가 이산화탄소 및 경질 성분과 함께 오버헤드로 배출되기 때문에 비교적 많다.In addition to essentially no or substantially no impurities in the final product, another advantage is that in the process of the present invention, the carbon dioxide and the light components are first separated in step (ii) from the crude reactor effluent formed in step (i). This provides a relatively small amount of vapor to be loaded into the next separation step (iii) of the inventive process wherein the bottom stream formed in step (ii) is distilled. As a result, the size of the distillation column in which step (iii) is carried out can be considerably reduced. However, the vapor loading of the separation unit according to the first aspect of WO 00/20407 is relatively large because the alkylene carbonate is discharged overhead with the carbon dioxide and the light components in the primary separation step.

도 1은 본 발명의 방법을 모식적으로 도시한 것이다. 본 방법의 단계 (i) 내지 (iv)는 각각 이하에 더 상세하게 설명된다.Fig. 1 schematically shows the method of the present invention. Steps (i) to (iv) of the method are each described in more detail below.

본 방법의 단계 (i)에서, 이산화탄소, 1,2-알킬렌 옥사이드 및 탄산화 촉매는 반응기에서 접촉된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 세 성분은 라인(11)을 통해 반응기(10)로 도입된다. 또는, 상기 세 성분은 다른 라인들을 통해서 공급될 수도 있다. 예를 들어, 1,2-알킬렌 옥사이드는 반응기(10)의 상부로 다른 라인을 통해 공급될 수 있고; 이산화탄소는 상기 반응기의 중간부로 다른 라인을 통해 공급될 수 있으며; 촉매는 상기 반응기의 하부로 다른 라인을 통해 공급될 수 있다.In step (i) of the process, the carbon dioxide, 1,2-alkylene oxide and the carbonation catalyst are contacted in the reactor. As shown in FIG. 1, the three components are introduced into the reactor 10 via line 11. Alternatively, the three components may be fed through other lines. For example, the 1,2-alkylene oxide may be fed to the top of the reactor 10 via another line; Carbon dioxide can be fed through another line to the middle of the reactor; The catalyst may be supplied via another line to the bottom of the reactor.

본 발명에 사용되는 탄산화 촉매는 일반적으로 균질 촉매이지만, 불균질 촉매가 사용될 수도 있다. 적합한 것으로 알려진 특정 촉매는 균질성 인 함유 촉매이다. 인은 일반적으로 촉매 중에 원소 형태로 존재하지 않는다. 탄산화 촉매는 포스포늄 화합물일 수 있다. 이러한 촉매는 예컨대 US-A 5,153,333, US-A 2,994,705, US-A 4,434,105, WO-A 99/57108, EP-A 776,890 및 WO-A 2005/003113에 알려져 있다. 촉매는 화학식 R4PHal의 포스포늄 할라이드인 것이 바람직하고, 여기서 Hal은 할라이드를 의미하고 각 R은 동일하거나 상이한 것으로, 알킬, 알케닐, 고리 지방족 또는 방향족 기 중에서 선택될 수 있다. 탄산화 촉매는 테트라알킬포스포늄 브로마이드를 함유하는 것이 바람직하다. R 기는 탄소원자 1 내지 12개를 함유하는 것이 적당하다. R이 C1-8 알킬 기이면 양호한 결과가 수득된다. 가장 바람직하게는, R기가 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸 및 t-부틸 기 중에서 선택되는 것이다. 할라이드 이온은 브로마이드 또는 요오다이드인 것이 바람직하다. 가장 바람직한 포스포늄 촉매는 테트라(n-부틸)-포스포늄 브로마이드이다.The carbonation catalyst used in the present invention is generally a homogeneous catalyst, but a heterogeneous catalyst may be used. Certain catalysts known to be suitable are homogeneous, phosphorus containing catalysts. Phosphorus is generally not present in elemental form in the catalyst. The carbonation catalyst may be a phosphonium compound. Such catalysts are known for example from US-A 5,153,333, US-A 2,994,705, US-A 4,434,105, WO-A 99/57108, EP-A 776,890 and WO-A 2005/003113. The catalyst is preferably a phosphonium halide of the formula R4PHal, wherein Hal stands for halide and each R is the same or different and can be selected from alkyl, alkenyl, cyclic aliphatic or aromatic groups. The carbonation catalyst preferably contains tetraalkylphosphonium bromide. Suitably, the R group contains from 1 to 12 carbon atoms. If R is a C 1-8 alkyl group, good results are obtained. Most preferably, the R group is selected from methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl and t-butyl groups. The halide ion is preferably bromide or iodide. The most preferred phosphonium catalyst is tetra (n-butyl) -phosphonium bromide.

촉매는 특히 포스포늄 촉매인 경우, 고체로서 반응기로 재순환될 수 있다. 또한, 촉매는 용융물로 전환시켜 용융된 촉매를 반응기로 재순환시키는 것도 가능하다. 하지만, 용매의 존재는 촉매에 안정화 효과를 나타내기 때문에 촉매를 용매의 존재 하에 반응기로 재순환시키는 것이 바람직하다. 용매는 WO-A 2005/051939에 개시된 바와 같이 카르보닐 함유 화합물, 특히 알데하이드일 수 있다. 용매는 알콜인 것이 더욱 바람직하다. 많은 알콜은 촉매, 특히 포스포늄 촉매의 안정성을 증가시키기 위해 선택될 수 있다. 알콜은 1가, 2가 또는 다가일 수 있다. 알콜은 하나 이상의 하이드록시 기로 치환된 지방족 C1-12 사슬을 포함할 수 있다. 또한, 적당하게는 탄소원자 6 내지 12개를 보유하는 방향족 알콜 또는 알킬방향족 알콜이 사용될 수도 있다. 폴리알킬렌 글리콜 또는 이의 모노알킬 에테르가 사용될 수도 있다. 혼합물이 사용되어도 좋다.The catalyst can be recycled to the reactor as a solid, especially if it is a phosphonium catalyst. It is also possible to convert the catalyst into a melt and recycle the molten catalyst to the reactor. However, it is preferable to recycle the catalyst to the reactor in the presence of the solvent since the presence of the solvent shows a stabilizing effect on the catalyst. The solvent may be a carbonyl-containing compound, especially an aldehyde, as disclosed in WO-A 2005/051939. More preferably, the solvent is alcohol. Many alcohols can be selected to increase the stability of the catalyst, especially the phosphonium catalyst. Alcohols can be monovalent, divalent or multivalent. Alcohols may include aliphatic C 1-12 chains substituted with one or more hydroxy groups. Also suitable are aromatic alcohols or alkylaromatic alcohols, suitably having from 6 to 12 carbon atoms. Polyalkylene glycols or monoalkyl ethers thereof may also be used. Mixtures may be used.

사용된 알콜은 C1-6 모노-알칸올, C2-6 알칸 디올, C3-6 알칸 폴리올, 예를 들어 글리세롤, 페놀, C1-6 알킬 치환된 페놀, C6-12 고리지방족 알콜 및 이의 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 것이 바람직하다. C2-6 알칸 폴리올, 특히 1,2-에탄디올, 1,2-프로판디올, 소르비톨 및 이의 혼합물이 매우 적합하다. 에탄디올 또는 프로판디올의 사용은 알킬렌 카보네이트가 알킬렌 글리콜(알칸디올)로 전환되고 알킬렌 글리콜이 촉매용 용매로서 사용될 때 추가 장점을 나타낸다. 소르비톨은 포스포늄 촉매에 우수한 안정성을 제공한다. 1,2-에탄디올 또는 1,2-프로판디올과 소르비톨의 혼합물을 사용하는 것이 유리할 수 있다.The alcohols used are C 1-6 mono-alkanols, C 2-6 alkane diols, C 3-6 alkane polyols, such as glycerol, phenol, C 1-6 alkyl substituted phenols, C 6-12 cycloaliphatic alcohols And mixtures thereof. C 2-6 alkane polyols, especially 1,2-ethanediol, 1,2-propanediol, sorbitol and mixtures thereof are very suitable. The use of ethanediol or propanediol shows additional advantages when the alkylene carbonate is converted to an alkylene glycol (alkane diol) and an alkylene glycol is used as the solvent for the catalyst. Sorbitol provides excellent stability to phosphonium catalysts. It may be advantageous to use a mixture of 1,2-ethanediol or 1,2-propanediol and sorbitol.

1,2-알킬렌 디올은 탄산화 촉매의 용매로서 사용되는 것이 바람직하다. 이러한 경우에, 1차 및 2차 증류 오버헤드 스트림은 1,2-알킬렌 디올을 함유한다.The 1,2-alkylenediol is preferably used as a solvent for the carbonation catalyst. In this case, the primary and secondary distillation overhead streams contain 1,2-alkylenediol.

1,2-알킬렌 디올이 탄산화 촉매의 용매로 사용되는 경우, 1,2-알킬렌 디올은 모노에틸렌 글리콜 및/또는 모노프로필렌 글리콜인 것이 바람직하다. 이러한 용매가 사용될 때, 1,2-알킬렌 옥사이드는 에틸렌 옥사이드일 수 있고, 1,2-알킬렌 디올은 모노에틸렌 글리콜일 수 있으며, 또는 1,2-알킬렌 옥사이드는 프로필렌 옥사이드일 수 있고 1,2-알킬렌 디올은 모노프로필렌 글리콜일 수 있다.When the 1,2-alkylenediol is used as a solvent for the carbonation catalyst, the 1,2-alkylenediol is preferably monoethylene glycol and / or monopropylene glycol. When such a solvent is used, the 1,2-alkylene oxide may be ethylene oxide, the 1,2-alkylene diol may be monoethylene glycol, or the 1,2-alkylene oxide may be propylene oxide, , The 2-alkylenediol may be monopropylene glycol.

1,2-알킬렌 카보네이트는 탄산화 촉매의 용매로서 사용되는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 단계 (iii)의 증류는 1,2-알킬렌 카보네이트의 일부가 1차 증류 바닥 스트림에 함유되어 있도록 수행하는 것이 좋고, 여기서 1,2-알킬렌 카보네이트는 그 다음 상기 스트림에 함께 함유된 촉매의 용매로서 사용될 수 있다. 1,2-알킬렌 카보네이트는 사용된 촉매가 수송, 예컨대 재순환을 용이하게 하는 액체 형태에 있도록 한다.The 1,2-alkylene carbonate is preferably used as a solvent for the carbonation catalyst. More preferably, distillation of step (iii) is preferably carried out such that a portion of the 1,2-alkylene carbonate is contained in the primary distillation bottoms stream, wherein the 1,2-alkylene carbonate is then added to the stream Can be used as a solvent for the catalysts contained together. The 1,2-alkylene carbonate allows the used catalyst to be in a liquid form to facilitate transport, e.g., recycle.

또한, 알콜과 1,2-알킬렌 카보네이트의 조합은 탄산화 촉매에 안정화 효과를 나타낸다는 것을 발견했다. 2차 증류 오버헤드 스트림은 알콜, 예컨대 1,2-알킬렌 디올을 함유하는 것이 적당하고, 이러한 경우에, 상기 알콜은 탄산화 촉매의 용매로서 사용된다. 따라서, 이러한 알콜이 사용되면, 1차 증류 바닥 스트림 및 2차 증류 오버헤드 스트림은 촉매, 알콜 및 알킬렌 카보네이트의 혼합물이 반응기로 재순환되도록 적당하게 배합될 수 있다.It has also been found that the combination of an alcohol and a 1,2-alkylene carbonate exhibits a stabilizing effect on a carbonation catalyst. It is preferred that the secondary distillation overhead stream contains an alcohol, such as a 1,2-alkylenediol, in which case the alcohol is used as a solvent for the carbonation catalyst. Thus, when such alcohols are used, the primary distillation bottoms stream and the secondary distillation overhead stream may be suitably formulated such that the mixture of catalyst, alcohol and alkylene carbonate is recycled to the reactor.

임의의 분해된 촉매를 보충하기 위해, 메이크업 촉매를 첨가하는 것이 효과적일 수 있다. 메이크업 촉매는 촉매가 존재하는 당해 방법의 임의의 위치에서 첨가될 수 있다. 임의의 메이크업 촉매는 반응기로 직접 첨가를 통해 또는 재순환되어야 하는 촉매 스트림에 첨가를 통해 당해 방법에 첨가되는 것이 적당하다.In order to supplement any cracked catalyst, it may be effective to add makeup catalyst. The makeup catalyst may be added at any position of the process in which the catalyst is present. Any makeup catalyst is suitably added to the process via direct addition to the reactor or addition to the catalyst stream to be recycled.

반응기에 촉매의 양은 1,2-알킬렌 옥사이드 1몰당 촉매 몰로 표현되는 것이 편리하다. 당해 방법은 부산물의 양이 적기 때문에 1,2-알킬렌 옥사이드 1몰당 적어도 0.0001몰의 촉매의 존재하에 수행되는 것이 적당하다. 존재하는 촉매의 양은 1,2-알킬렌 옥사이드 1몰당 촉매 0.0001 내지 0.1몰 범위인 것이 바람직하고, 0.001 내지 0.05몰 범위인 것이 더욱 바람직하며, 0.003 내지 0.03몰 범위인 것이 가장 바람직하다.It is convenient that the amount of catalyst in the reactor is expressed as the catalyst mole per mole of 1,2-alkylene oxide. Suitably the process is carried out in the presence of at least 0.0001 moles of catalyst per mole of 1,2-alkylene oxide since the amount of by-products is small. The amount of catalyst present is preferably in the range of 0.0001 to 0.1 mole, more preferably 0.001 to 0.05 mole, and most preferably 0.003 to 0.03 mole per 1 mole of 1,2-alkylene oxide.

당해 방법에서 전환되는 1,2-알킬렌 옥사이드는 적당하게는 C2-4 알킬렌 옥사이드, 바람직하게는 에틸렌 옥사이드 및/또는 프로필렌 옥사이드, 또는 이러한 C2-4 알킬렌 옥사이드의 혼합물이다.The 1,2-alkylene oxide which is converted in the process is suitably a C 2-4 alkylene oxide, preferably ethylene oxide and / or propylene oxide, or a mixture of such C 2-4 alkylene oxides.

1,2-알킬렌 옥사이드와 이산화탄소의 반응은 가역성이다. 이것은 형성된 1,2-알킬렌 카보네이트가 이산화탄소 및 1,2-알킬렌 옥사이드로 다시 전환될 수 있음을 의미한다. 이산화탄소와 1,2-알킬렌 옥사이드 간의 몰비는 0.5:1만큼 낮을 수 있고, 0.75:1인 것이 더욱 적당하다. 반응의 가역성 측면에서, 이산화탄소를 적어도 약간 과량으로 사용하는 것이 바람직하며, 예컨대 1.0:1 내지 10:1, 더욱 바람직하게는 1.01:1 내지 2:1, 가장 바람직하게는 1.01:1 내지 1.2:1 범위이다. 과량의 이산화탄소를 형성시키기에 적당한 수단은 반응을 상승된 이산화탄소 압력에서 수행하고 이산화탄소를 투입하여 압력을 일정하게 유지시키는 것이다. 총 압력은 5 내지 200bar 범위가 적당하고; 이산화탄소 부분압은 바람직하게는 5 내지 70bar 범위; 더욱 바람직하게는 7 내지 50bar 범위, 가장 바람직하게는 10 내지 30bar 범위이다.The reaction of 1,2-alkylene oxide with carbon dioxide is reversible. This means that the 1,2-alkylene carbonate formed can be converted back into carbon dioxide and 1,2-alkylene oxide. The molar ratio between carbon dioxide and 1,2-alkylene oxide may be as low as 0.5: 1, more preferably 0.75: 1. In view of the reversibility of the reaction, it is preferable to use at least a slight excess of carbon dioxide, for example, 1.0: 1 to 10: 1, more preferably 1.01: 1 to 2: 1, most preferably 1.01: Range. A suitable means for forming an excess of carbon dioxide is to carry out the reaction at elevated carbon dioxide pressure and keep the pressure constant by injecting carbon dioxide. A total pressure in the range of 5 to 200 bar is suitable; The partial pressure of carbon dioxide preferably ranges from 5 to 70 bar; More preferably in the range of 7 to 50 bar, and most preferably in the range of 10 to 30 bar.

원하는 과잉 이산화탄소를 제공하는 것 외에, 전술한 증가된 압력에서의 작업은 에틸렌 옥사이드 및 프로필렌 옥사이드와 같은 1,2-알킬렌 옥사이드가 상기 공정 조건 하에서 대부분 액체 상태를 유지할 것이기 때문에 반응이 본질적으로 액상에서 수행되게 한다.In addition to providing the desired excess of carbon dioxide, the operation at the above-described increased pressures is preferred because the reaction is essentially liquid-phase, as the 1,2-alkylene oxide, such as ethylene oxide and propylene oxide, .

반응 온도는 넓은 범위 중에서 선택될 수 있다. 온도는 30 내지 300℃ 범위에서 선택되는 것이 적당하다. 비교적 고온의 장점은 반응 속도의 증가이다. 하지만, 반응 온도가 너무 높으면, 부반응, 예컨대 1,2-알킬렌 카보네이트의 이산화탄소 및 프로피온알데하이드 또는 아세톤으로의 분해, 1,2-알킬렌 옥사이드와 존재한다면 임의의 1,2-알칸디올과의 바람직하지 않은 반응이 일어날 수 있고, 또는 촉매의 바람직하지 않은 분해가 가속될 수 있다. 따라서, 온도는 100 내지 220℃ 중에서 선택되는 것이 적당하다.The reaction temperature can be selected from a wide range. The temperature is suitably selected in the range of 30 to 300 占 폚. The advantage of a relatively high temperature is an increase in the reaction rate. However, if the reaction temperature is too high, side reactions, such as the decomposition of 1,2-alkylene carbonate into carbon dioxide and propionaldehyde or acetone, the reaction with 1,2-alkylene oxide and optional 1,2-alkanediol Reaction may occur, or undesirable decomposition of the catalyst may be accelerated. Therefore, the temperature is suitably selected from 100 to 220 캜.

당업자는 적당한 다른 반응 조건을 채택할 수 있을 것이다. 반응기에서 1,2-알킬렌 옥사이드와 이산화탄소의 체류 시간은 지나친 부담없이 선택할 수 있다. 체류 시간은 일반적으로 5분 내지 24시간 사이, 바람직하게는 10분 내지 10시간 사이에서 변동될 수 있다. 1,2-알킬렌 옥사이드의 전환은 95% 이상이 적당하고, 98% 이상이 더욱 바람직하다. 온도와 압력에 따라 체류 시간은 채택될 수 있다. 또한, 촉매 농도도 다양한 범위에서 변동될 수 있다. 적당한 농도는 총 반응 혼합물을 기준으로 하여 1 내지 25wt% 범위를 포함한다. 양호한 결과는 총 반응 혼합물을 기준으로 2 내지 8wt%의 촉매 농도에서 수득될 수 있다.Those skilled in the art will be able to employ other suitable reaction conditions. The residence time of 1,2-alkylene oxide and carbon dioxide in the reactor can be selected without undue burden. The residence time can generally vary between 5 minutes and 24 hours, preferably between 10 minutes and 10 hours. The conversion of the 1,2-alkylene oxide is preferably 95% or more, and more preferably 98% or more. The residence time can be adopted depending on temperature and pressure. Also, the catalyst concentration can be varied in various ranges. Suitable concentrations include from 1 to 25 wt%, based on the total reaction mixture. Good results can be obtained at catalyst concentrations of 2 to 8 wt% based on the total reaction mixture.

1,2-알킬렌 카보네이트와 알콜의 상대적 양에 관하여, 후자가 촉매의 용매로만 사용되는 경우, 당업자는 넓은 범위 중에서 상기 비를 변동시킬 수 있다. 알콜에 대한 1,2-알킬렌 카보네이트의 중량비를 1 내지 100, 특히 2 내지 50, 더욱 바람직하게는 5 내지 25 범위로 이용함으로써 매우 양호한 결과가 수득되었다. 반응기에서 1,2-알킬렌 옥사이드와 알콜 간에 바람직하지 않은 반응 기회에 대한 측면에서, 알콜의 양은 반응기에 존재하는 1,2-알킬렌 옥사이드, 이산화탄소, 1,2-알킬렌 카보네이트 및 알콜의 중량 기준으로 비교적 낮은 수준, 예컨대 1 내지 25wt%로 유지되는 것이 적당하다. 알콜의 양은 5 내지 20wt% 범위인 것이 바람직하다.With respect to the relative amount of 1,2-alkylene carbonate and alcohol, when the latter is used solely as a solvent for the catalyst, one of ordinary skill in the art can vary the ratio in a wide range. Very good results have been obtained by using the weight ratio of 1,2-alkylene carbonate to the alcohol in the range of 1 to 100, especially 2 to 50, more preferably 5 to 25. In view of the undesirable reaction opportunities between the 1,2-alkylene oxide and the alcohol in the reactor, the amount of alcohol is determined by the weight of the 1,2-alkylene oxide, carbon dioxide, 1,2-alkylene carbonate and alcohol present in the reactor It is appropriate to keep it at a relatively low level, for example 1 to 25 wt%. The amount of alcohol is preferably in the range of 5 to 20 wt%.

촉매가 용액의 일부로서 단계 (i)로 재순환되는 경우, 단계 (i)로 재순환되는 상기 혼합물에 존재하는 촉매의 함량은 비교적 높은 경우가 유리하다. 이것은, 최종 1,2-알킬렌 카보네이트 산물의 수율이 높은 반면 재순환 비용은 최소로 유지된다는 것을 의미한다. 따라서, 촉매와 1,2-알킬렌 카보네이트의 혼합물에 존재하는 촉매의 양은 총 혼합물을 기준으로 1 내지 90wt% 범위가 바람직하고 5 내지 75wt%가 더욱 바람직하다. 촉매에 대한 1,2-알킬렌 카보네이트 중량비가 1 이하일 때 촉매의 안정성이 약간 감소하는 것으로 밝혀졌는 바, 촉매의 양은 10 내지 40wt%이고 나머지는 1,2-알킬렌 카보네이트 및 경우에 따라 알콜을 포함하는 것이 가장 바람직하다.When the catalyst is recycled to step (i) as part of the solution, it is advantageous if the amount of catalyst present in said mixture recycled to step (i) is relatively high. This means that the yield of the final 1,2-alkylene carbonate product is high while the recycle cost is kept to a minimum. Thus, the amount of catalyst present in the mixture of catalyst and 1,2-alkylene carbonate is preferably in the range of 1 to 90 wt%, more preferably 5 to 75 wt%, based on the total mixture. It has been found that the stability of the catalyst is slightly reduced when the 1,2-alkylene carbonate weight ratio to the catalyst is less than 1, the amount of catalyst being 10 to 40 wt% and the balance being 1,2-alkylene carbonate and, It is most preferred to include.

당해 방법의 단계 (i)에서, 반응기는 하나만이 사용되어도 좋다. 하지만, 2개 또는 그 이상의 반응기에서 단계 (i)의 반응을 수행하는 것도 가능하다. 이러한 경우에, 반응기 중에 과량의 이산화탄소는 반응기 사이에서 이산화탄소를 첨가하거나 제거함으로써 최적의 양을 제공하는 것이 유리할 수 있다. 반응기는 관류 흐름 반응 조건 하에서 수행되는 것이 적당하다. 더욱 더 바람직하게는, 역혼합 반응기, 예컨대 연속 교반식 탱크 반응기(CSTR) 및 이어서 관류 흐름(plug-flow) 반응기를 사용하는 것이 좋다. 이러한 조합은 US-A 4,314,945 등에 공지되어 있다.In step (i) of the process, only one reactor may be used. However, it is also possible to carry out the reaction of step (i) in two or more reactors. In this case, it may be advantageous to provide an optimum amount of carbon dioxide in the reactor by adding or removing carbon dioxide between the reactors. The reactor is suitably carried out under perfusion flow reaction conditions. Even more preferably, a reverse mixing reactor, such as a continuous stirred tank reactor (CSTR) and subsequently a plug-flow reactor, is used. Such combinations are known from US-A 4,314,945.

당해 방법에 사용되는 이산화탄소는 순수 이산화탄소 또는 추가 화합물을 함유하는 이산화탄소일 수 있다. 본 발명에 사용하기에 특히 적합한 이산화탄소는 당해 방법의 임의의 후속 단계들에서 분리된 이산화탄소이다. 이산화탄소가 정제되는 정도는 이산화탄소에 존재하는 불순물의 함량 및 성질에 따라 달라진다. 탄산화 반응기로 공급되는 이산화탄소에는 소량의 물이 존재할 수 있다. 예를 들어, 물과 1,2-알킬렌 옥사이드는 1,2-알킬렌 글리콜로 반응할 수 있다. 이러한 방식에서 생성된 1,2-알킬렌 글리콜은, 이러한 1,2-알킬렌 글리콜이 촉매의 용매로서 사용된다면 바람직한 1,2-알킬렌 글리콜 수준을 유지하도록, 예컨대 블리드(bleed)에 의해 또는 1,2-알킬렌 카보네이트 산물을 이용하여 시스템으로부터 쉽게 제거할 수 있다.The carbon dioxide used in the process may be pure carbon dioxide or carbon dioxide containing additional compounds. Particularly suitable carbon dioxide for use in the present invention is carbon dioxide separated in any subsequent steps of the process. The extent to which carbon dioxide is refined depends on the content and nature of the impurities present in the carbon dioxide. A small amount of water may be present in the carbon dioxide fed to the carbonation reactor. For example, water and 1,2-alkylene oxide may be reacted with 1,2-alkylene glycol. The 1,2-alkylene glycols produced in this manner can be used to maintain the desired level of 1,2-alkylene glycol if such 1,2-alkylene glycol is used as a solvent in the catalyst, for example by bleed or The 1,2-alkylene carbonate product can be easily removed from the system.

당해 방법의 단계 (ii)에서, 이산화탄소 및 경질 성분은 미정제 반응기 유출물로부터 분리되어 1,2-알킬렌 카보네이트와 촉매를 함유하는 바닥 스트림을 형성한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 미정제 반응기 유출물은 라인(12)을 통해 반응기(10)에서 나와 분리기(20)로 도입된다. 분리기(20)에서, 이산화탄소와 경질 성분은 분리된다. 단계 (ii)에서 형성된 바닥 스트림은 라인(21)을 통해 증류 컬럼(30)으로 공급된다. 분리된 경질 성분 및/또는 이산화탄소의 적어도 일부는 반응기(10)(도 1에는 도시되지 않음)로 재순환되는 것이 바람직하다. 분리기(20)는 복수개, 예컨대 2개의 기액 분리기로 구성될 수 있다.In step (ii) of the process, the carbon dioxide and the light components are separated from the crude reactor effluent to form a bottom stream containing the 1,2-alkylene carbonate and the catalyst. As shown in FIG. 1, the crude reactor effluent exits the reactor 10 via line 12 and is introduced into separator 20. In the separator 20, the carbon dioxide and the light component are separated. The bottoms stream formed in step (ii) is fed via line 21 to the distillation column 30. It is preferred that at least a portion of the separated light components and / or carbon dioxide is recycled to the reactor 10 (not shown in FIG. 1). The separator 20 may be composed of a plurality of, for example, two gas-liquid separators.

본 발명의 설명에 따르면, 경질 성분은 이산화탄소 외에, 비등점이 1,2-알킬렌 글리콜 및 1,2-알킬렌 카보네이트의 비등점보다 낮은, 더욱 특별하게는 185℃ 이하, 가장 특별하게는 180℃ 이하인 화합물이다. 탄산화 반응기 유래의 미정제 유출물에 존재하는 이러한 경질 성분의 예는 미반응 1,2-알킬렌 옥사이드 및 탄산화 반응동안 형성된 임의의 경질 불순물, 예컨대 아세톤, 프로피온알데하이드, 알릴 알콜 및 아세트알데하이드일 수 있다.According to the description of the present invention, in addition to carbon dioxide, the light component has a boiling point lower than the boiling point of 1,2-alkylene glycol and 1,2-alkylene carbonate, more particularly not higher than 185 ° C, most particularly not higher than 180 ° C / RTI > Examples of such light components present in the crude effluent from the carbonation reactor may be unreacted 1,2-alkylene oxide and any light impurities formed during the carbonation reaction, such as acetone, propionaldehyde, allyl alcohol and acetaldehyde .

또한, 본 발명의 설명에 따르면, 오버헤드 스트림은 증류 컬럼과 같은 분리 장치의 천장(top) 또는 상부에서 수득된다. 이와 마찬가지로, 바닥 스트림은 증류 컬럼과 같은 분리 장치의 바닥 또는 하부에서 수득된다. 증류 컬럼이 분리 장치로 사용되는 경우, 이것은 오버헤드 스트림이 최상단 트레이 또는 최상단 트레이 아래에 위치한 트레이에서 방출될 수 있고, 바닥 스트림이 최하단 트레이 또는 최하단 트레이 위에 위치한 트레이에서 방출될 수 있음을 의미한다.Further, according to the description of the present invention, the overhead stream is obtained at the top or top of the separation apparatus such as a distillation column. Likewise, the bottoms stream is obtained at the bottom or bottom of a separator such as a distillation column. If the distillation column is used as a separation device, this means that the overhead stream can be discharged from the top tray or the tray located below the top tray, and the bottom stream can be discharged from the bottom tray or the tray located above the bottom tray.

당해 방법의 단계 (iii)에서, 단계 (ii)에서 형성된 바닥 스트림은 증류되어 1차 증류 오버헤드 스트림과 1차 증류 바닥 스트림을 형성한다. 1차 증류 오버헤드 스트림은 1,2-알킬렌 카보네이트를 함유한다. 1차 증류 바닥 스트림은 촉매를 함유한다. 1차 증류 바닥 스트림의 적어도 일부는 반응기로 재순환된다. 당해 방법이 연속으로 작동된다면, 단계 (iii)에서 단계 (i)로의 재순환 스트림으로부터 경우에 따라 블리드를 취할 수 있다. 대안적으로, 상기 재순환 스트림으로부터 블리드를 전혀 취하지 않고 상기 스트림 전체가 재순환되기도 한다.In step (iii) of the process, the bottoms stream formed in step (ii) is distilled to form a primary distillation overhead stream and a primary distillation bottoms stream. The primary distillation overhead stream contains 1,2-alkylene carbonate. The primary distillation bottoms stream contains the catalyst. At least a portion of the primary distillation bottoms stream is recycled to the reactor. If the process is operated in series, bleeding can optionally be taken from the recycle stream from step (iii) to step (i). Alternatively, the entire stream may be recycled without taking any bleed from the recycle stream.

도 1에 도시된 바와 같이, 증류 컬럼(30)에서는 분리기(20) 유래의 촉매와 1,2-알킬렌 카보네이트를 함유하는 바닥 스트림이 증류 처리되어 1,2-알킬렌 카보네이트를 함유하는 1차 증류 오버헤드 스트림을 형성하고, 이것은 라인(31)을 통해 증류 컬럼(40)으로 공급된다. 또한, 촉매와 가능하다면 약간의 1,2-알킬렌 카보네이트를 함유하는 1차 증류 바닥 스트림이 형성되고, 이 중 적어도 일부는 라인(32)을 통해 반응기(10)로 재순환된다. 가능하게는, 메이크업 촉매가 라인(32)으로 첨가되거나 공정의 임의의 다른 적당한 위치로 첨가될 수 있다.1, in the distillation column 30, the bottom stream containing the catalyst derived from the separator 20 and the 1,2-alkylene carbonate is subjected to distillation treatment to produce a primary stream containing 1,2-alkylene carbonate To form a distillation overhead stream, which is fed via line 31 to the distillation column 40. In addition, a primary distillation bottoms stream containing a catalyst and possibly some 1,2-alkylene carbonate is formed, at least a portion of which is recycled via line 32 to the reactor 10. Possibly, a makeup catalyst may be added to line 32 or added to any other suitable location in the process.

알콜이 촉매의 용매로 사용되고 이러한 알콜이 1,2-알킬렌 카보네이트보다 비등점이 낮은 상황에서, 예컨대 사용된 알콜이 1,2-프로판디올이고 1,2-알킬렌 카보네이트가 프로필렌 카보네이트인 경우 또는 사용된 알콜이 1,2-에탄디올이고 1,2-알킬렌 카보네이트가 에틸렌 카보네이트인 경우에, 1차 증류 오버헤드 스트림은 상기 알콜 외에 1,2-알킬렌 카보네이트를 함유한다. 1차 증류 오버헤드 스트림은 또한 증류 컬럼에서, 예컨대 이 컬럼의 재비등기(reboiler) 부근에서 증류 동안 형성된 약간의 경질 성분을 함유할 수 있다.In a situation where an alcohol is used as a solvent for the catalyst and the alcohol has a boiling point lower than that of the 1,2-alkylene carbonate, for example when the alcohol used is 1,2-propanediol and the 1,2-alkylene carbonate is propylene carbonate, When the alcohol is 1,2-ethanediol and the 1,2-alkylene carbonate is ethylene carbonate, the primary distillation overhead stream contains 1,2-alkylene carbonate in addition to the alcohol. The primary distillation overhead stream may also contain some light components formed in the distillation column, for example, during distillation near the reboiler of the column.

1,2-알킬렌 카보네이트, 촉매의 용매로 사용된 임의의 알콜 및 임의의 경질 성분으로부터 촉매 및 가능하다면 약간의 1,2-알킬렌 카보네이트를 분리하기 위해 단계 (iii)에서 수행될 수 있는 방식과 관련하여, 당업자는 지나친 부담없이 온도 및 트레이 수를 변동시킬 수 있다.(Iii) to separate the catalyst and possibly some 1,2-alkylene carbonate from any alcohol and any light components used as the solvent of the catalyst, the 1,2-alkylene carbonate, the method , Those skilled in the art will be able to vary the temperature and tray number without undue burden.

당해 방법의 단계 (iv)에서, 1차 증류 오버헤드 스트림은 증류 처리되어 2차 증류 오버헤드 스트림 및 2차 증류 바닥 스트림을 형성한다. 2차 증류 바닥 스트림은 1,2-알킬렌 카보네이트, 즉 정제된 최종 산물을 함유한다. 2차 증류 오버헤드 스트림의 적어도 일부는 반응기로 재순환된다. 당해 방법이 연속으로 작동된다면, 단계 (iv)에서 단계 (i)로의 재순환 스트림으로부터 경우에 따라 블리드를 취할 수 있다. 대안적으로, 재순환 스트림에서 블리드를 취하지 않고 스트림 전체가 재순환되기도 한다.In step (iv) of the process, the primary distillation overhead stream is distilled to form a secondary distillation overhead stream and a secondary distillation bottom stream. The secondary distillation bottoms stream contains 1,2-alkylene carbonate, i.e. the purified final product. At least a portion of the secondary distillation overhead stream is recycled to the reactor. If the process is operated in series, bleeding can optionally be taken from the recycle stream from step (iv) to step (i). Alternatively, the entire stream may be recycled without taking bleed in the recycle stream.

도 1에 도시된 바와 같이, 증류 컬럼(40)에서 증류 컬럼(30) 유래의 1,2-알킬렌 카보네이트를 함유하는 1차 증류 오버헤드 스트림은 증류 처리되어 라인(41)을 통해 제거되는 최종 1,2-알킬렌 카보네이트 산물을 함유하는 2차 증류 바닥 스트림을 형성한다. 또한, 2차 증류 오버헤드 스트림이 형성되고, 이 중 적어도 일부는 라인(42)을 통해 반응기(10)로 재순환된다.1, the primary distillation overhead stream containing the 1,2-alkylene carbonate from the distillation column 30 in the distillation column 40 is distilled and removed via line 41 To form a secondary distillation bottoms stream containing the 1,2-alkylene carbonate product. In addition, a secondary distillation overhead stream is formed, at least a portion of which is recycled to the reactor (10) via line (42).

알콜이 촉매의 용매로 사용되고 이러한 알콜이 1,2-알킬렌 카보네이트보다 비등점이 낮은 상황에서, 단계 (iv)에서의 증류는 2차 증류 오버헤드 스트림이 상기 알콜을 함유하고 최종 1,2-알킬렌 카보네이트 산물이 알콜을 전혀 함유하지 않거나 실질적으로 함유하지 않도록 수행되어야 한다. 2차 증류 오버헤드 스트림은 증류 컬럼의 단계 (iii) 및/또는 단계 (iv)에서, 예컨대 컬럼의 재비등기 부근에서 증류동안 형성된 약간의 경질 성분을 추가로 함유할 수 있다. 가능하다면, 메이크업 알콜이 라인(42) 또는 이 공정의 임의의 다른 적당한 위치로 첨가될 수도 있다. 증류 컬럼(40) 유래의 재순환 스트림은 반응기로 직접 이송되기도 하고 또는 반응기로 유입되기 전에 다른 용기에서 증류 컬럼(30) 유래의 촉매 및 가능하게는 약간의 1,2-알킬렌 카보네이트를 함유하는 재순환 스트림(도 1에 도시 안됨)과 혼합되기도 한다. 1차 증류 바닥 스트림의 적어도 일부와 2차 증류 오버헤드 스트림의 적어도 일부가 단계 (i)로 재순환되기 전에 혼합되는 것이 바람직하다.In the situation where alcohol is used as a solvent for the catalyst and the alcohol has a lower boiling point than 1,2-alkylene carbonate, the distillation in step (iv) is carried out in such a way that the second distillation overhead stream contains the alcohol and the final 1,2- It should be carried out so that the product of the recarbonate does not contain or substantially contains no alcohol. The secondary distillation overhead stream may additionally contain some light components formed during distillation in step (iii) and / or step (iv) of the distillation column, for example, near the reboiler of the column. If possible, make-up alcohol may be added to line 42 or any other suitable location of the process. The recycle stream from the distillation column 40 may be fed directly to the reactor or may be recycled in another vessel to the distillation column 40 via a recycle stream containing the catalyst from the distillation column 30 and possibly some 1,2- Stream (not shown in FIG. 1). It is preferred that at least a portion of the primary distillation bottoms stream and at least a portion of the secondary distillation overhead stream are mixed before being recycled to step (i).

촉매의 용매로서 사용된 임의의 알콜과 임의의 경질 성분으로부터 1,2-알킬렌 카보네이트를 분리하기 위해 단계 (iv)에서 수행될 수 있는 증류 방식과 관련하여, 당업자는 지나친 부담없이 온도와 트레이 수를 변동시킬 수 있다.With regard to the distillation mode which can be carried out in step (iv) to separate the 1,2-alkylene carbonate from any alcohol and any light components used as the solvent of the catalyst, those skilled in the art will appreciate that the temperature and the number of trays .

당해 방법에서 생산되는 1,2-알킬렌 카보네이트는 1,2-알칸디올 및 디알킬카보네이트의 생산에 적당하게 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 방법은 다음과 같은 추가 단계를 포함하는 것이 바람직하다:The 1,2-alkylene carbonates produced in this process can be suitably used for the production of 1,2-alkanediol and dialkyl carbonate. Thus, the method of the present invention preferably comprises the following additional steps:

(v) 단계 (iv)에서 형성된 2차 증류 바닥 스트림의 적어도 일부를 알칸올과 접촉시켜 1,2-알킬렌 디올 및 디알킬 카보네이트를 함유하는 반응 혼합물을 수득하는 단계; 및(v) contacting at least a portion of the secondary distillation bottoms stream formed in step (iv) with an alkanol to obtain a reaction mixture containing a 1,2-alkylenediol and a dialkyl carbonate; And

(vi) 1,2-알킬렌 디올 및 디알킬카보네이트를 회수하는 단계.(vi) recovering 1,2-alkylenediol and dialkyl carbonate.

상기 에스테르교환반응 단계 (v)에서 사용된 알칸올은 C1-4 알콜이 적당하다. 알칸올은 메탄올, 에탄올 또는 이소프로판올이 바람직하다. 상기 단계 (v)는 불균질 에스테르교환반응 촉매의 존재 하에 수행될 수 있다.The alkanol used in the transesterification step (v) is preferably a C 1-4 alcohol. The alkanol is preferably methanol, ethanol or isopropanol. The step (v) may be carried out in the presence of a heterogeneous transesterification catalyst.

에스테르교환반응 자체는 공지되어 있다. 이러한 상황에서, 불균질 촉매 시스템 상에서, 특히 3차 아민, 4차 암모늄, 설폰산 및 카르복시산 작용기, 알칼리 및 알칼리 토류 실리케이트가 실리카 및 암모늄 교환된 제올라이트에 함침되어 있는 이온교환수지 상에서 에스테르교환반응에 의해 에틸렌글리콜 및 디메틸카보네이트를 제조하는 방법을 개시하는 US-A 4,691,041을 참고한다. US-A 5,359,118 및 US-A 5,231,212는 알칼리 금속 화합물, 구체적으로 알칼리 금속 수산화물 또는 알콜레이트, 예컨대 수산화나트륨 또는 소듐 메탄올레이트, 탈륨 화합물, 질소 함유 염기, 예컨대 트리알킬 아민, 포스핀, 스티빈, 아르세닌, 황 또는 셀레늄 화합물 및 주석, 티탄 또는 지르코늄 염을 비롯한 다양한 촉매 상에서 디알킬 카보네이트를 제조하는 연속 방법을 개시한다. WO-A 2005/003113에 따르면, 알칸올과 알킬렌 카보네이트의 반응은 불균질 촉매, 예컨대 알루미나 상에서 수행한다.The transesterification reaction itself is known. In this situation, it has been found that on heterogeneous catalyst systems, in particular by transesterification on ion exchange resins in which tertiary amines, quaternary ammonium, sulfonic acid and carboxylic acid functional groups, alkali and alkaline earth silicates are impregnated with silica and ammonium exchanged zeolites See US-A 4,691,041 which discloses a process for preparing ethylene glycol and dimethyl carbonate. US-A 5,359,118 and US-A 5,231,212 disclose the use of an alkali metal compound, specifically an alkali metal hydroxide or alcoholate such as sodium hydroxide or sodium methanolate, a thallium compound, a nitrogenous base such as a trialkylamine, Discloses a continuous process for the production of dialkyl carbonates over various catalysts, including selenium, sulfur or selenium compounds and tin, titanium or zirconium salts. According to WO-A 2005/003113, the reaction of an alkanol with an alkylene carbonate is carried out on a heterogeneous catalyst, such as alumina.

도 1은 본 발명의 방법을 모식적으로 도시한 것이다.Fig. 1 schematically shows the method of the present invention.

도 2는 비교예에서 수행된 공정을 모식적으로 도시한 것이다.Fig. 2 schematically shows a process carried out in the comparative example.

본 발명은 이하 실시예를 통해 더 명료하게 설명될 것이다.The present invention will be explained more clearly by way of the following examples.

비교예Comparative Example

도 2는 본 비교예에서 수행된 공정을 모식적으로 도시한 것이다. 도 2에 도시된 반응기(10)에서, 이산화탄소, 1,2-알킬렌 옥사이드 및 탄산화 촉매를 접촉시켰다. 이들은 라인(11)을 통해 반응기(10)로 도입시켰다. 미정제 반응기 유출물을 반응기(10)로부터 라인(12)을 통해 분리기(20)로 이송했다. 분리기(20)에서, 이산화탄소와 경질 성분은 미정제 반응기 유출물로부터 분리되어, 1,2-알킬렌 카보네이트와 촉매를 함유하는 바닥 스트림을 형성하고, 이 스트림은 라인(21)을 통해 1차 증류 컬럼(50)으로 공급된다. 분리된 경질 성분과 이산화탄소는 부분적으로 반응기(10)로 재순환된다(도 2에 도시되지는 않음).Fig. 2 schematically shows a process performed in this comparative example. In the reactor 10 shown in FIG. 2, carbon dioxide, 1,2-alkylene oxide and a carbonation catalyst were contacted. These were introduced into the reactor (10) via line (11). The crude reactor effluent was transferred from the reactor 10 to the separator 20 via line 12. In the separator 20, the carbon dioxide and the light components are separated from the crude reactor effluent to form a bottoms stream containing the 1,2-alkylene carbonate and the catalyst, which is passed through line 21 to the primary distillation Column 50 as shown in FIG. The separated hard component and carbon dioxide are partially recycled to the reactor 10 (not shown in FIG. 2).

도 2에 모식적으로 도시한 본 방법은 본 발명의 방법을 도시한 도 1과 다음과 같은 2가지 측면에서 상이하다.The method shown schematically in Fig. 2 differs from that of Fig. 1 showing the method of the present invention in the following two aspects.

첫째, 도 2의 1차 증류 컬럼(50)에서, 분리기(20) 유래의 1,2-알킬렌 카보네이트와 촉매를 함유하는 바닥 스트림은 증류되어 1,2-알킬렌 카보네이트와 촉매를 함유하는 1차 증류 바닥 스트림을 형성하고, 이 스트림은 라인(51)을 통해 증류 컬럼(60)으로 공급되었다. 또한, 1차 증류 오버헤드 스트림이 형성되었고, 이것은 라인(52)을 통해 반응기(10)로 전부 재순환되었다.First, in the primary distillation column 50 of FIG. 2, the bottoms stream containing the 1,2-alkylene carbonate and the catalyst from the separator 20 is distilled to produce a mixture of 1,2-alkylene carbonate and 1 To form a tea distillation bottoms stream, which was fed via line 51 to distillation column 60. A primary distillation overhead stream was also formed, which was entirely recycled to reactor 10 via line 52.

둘째, 도 2의 증류 컬럼(60)에서, 증류 컬럼(50) 유래의 1,2-알킬렌 카보네이트와 촉매를 함유하는 1차 증류 바닥 스트림은 증류되어 최종 1,2-알킬렌 카보네이트 산물을 함유하는 2차 증류 오버헤드 스트림을 형성했고, 이 스트림은 라인(61)을 통해 제거되었다. 또한, 2차 증류 바닥 스트림이 형성되었고, 이것은 전부 라인(62)을 통해 반응기(10)로 재순환되었다.Second, in the distillation column 60 of FIG. 2, the primary distillation bottoms stream containing the 1,2-alkylene carbonate and the catalyst from the distillation column 50 is distilled to produce the final 1,2-alkylene carbonate product To form a secondary distillation overhead stream, which was removed via line 61. [0060] A secondary distillation bottoms stream was also formed, which was all recycled to the reactor 10 via line 62.

사용된 1,2-알킬렌 옥사이드는 이산화탄소와 반응하여 프로필렌 카보네이트를 제공하는, 프로필렌 옥사이드였다. 사용된 탄산화 촉매는 균질 촉매, 즉 테트라(n-부틸)포스포늄 브로마이드로, 프로필렌 카보네이트, 20wt%의 상기 촉매 및 20wt%의 모노프로필렌 글리콜을 함유하는 용액에 용해되어 있다. 반응기(10)로의 공급 속도는 114 g/h의 프로필렌 옥사이드, 60 노르말 리터/h의 이산화탄소(프로필렌 옥사이드보다 몰 과량의 이산화탄소) 및 57g/h의 촉매 용액이었다. 탄산화 반응기 내부의 압력과 온도는 각각 20bar 게이지 및 150℃였다. 이 반응기는 용량이 1리터인 기계교반식 오토클레이브였다.The 1,2-alkylene oxide used was propylene oxide which reacted with carbon dioxide to provide propylene carbonate. The carbonation catalyst used is a homogeneous catalyst, i.e., tetra (n-butyl) phosphonium bromide, dissolved in a solution containing propylene carbonate, 20 wt% of the catalyst and 20 wt% of monopropylene glycol. The feeding rate to the reactor 10 was 114 g / h of propylene oxide, 60 normal liters / h of carbon dioxide (molar excess of carbon dioxide than propylene oxide) and 57 g / h of catalyst solution. The pressure and temperature inside the carbonation reactor were 20 bar gauge and 150 ° C respectively. This reactor was a mechanical agitation type autoclave having a capacity of 1 liter.

미정제 반응기 유출물 중의 경질 성분과 이산화탄소는 직렬 연결된 2개의 기액 분리기에서 제거되었다(도 2에 도시되지는 않음). 1차 기액분리기는 24bar 게이 지 및 60℃에서 작동했고, 2차 기액분리기는 4bar 게이지 및 60℃에서 작동했다. 1차 분리기 유래의 경질 성분과 이산화탄소는 탄산화 반응기로 재순환되었다. 2차 분리기 유래의 경질 성분과 이산화탄소는 소각로 헤더로 배출되었다.The light components and carbon dioxide in the crude reactor effluent were removed in two cascade-connected gas-liquid separators (not shown in FIG. 2). The primary gas-liquid separator operated at 24 bar gauge and 60 ° C, and the secondary gas-liquid separator operated at 4 bar gauge and 60 ° C. The light components and carbon dioxide from the primary separator were recycled to the carbonation reactor. The light components and carbon dioxide from the secondary separator were discharged to the incinerator header.

2차 기액분리기 유래의 프로필렌 카보네이트, 모노프로필렌 글리콜 및 촉매를 함유하는 미정제 바닥 스트림은 직렬 연결된 두 증류 컬럼 중 첫번째 증류 컬럼으로 공급되었다. 1차 증류 컬럼은 17개의 트레이로 이루어지고 공급물은 바닥 재비등기 위의 10개의 트레이에 놓여있는 유리 Oldershaw 컬럼이었다. 1차 증류 컬럼의 바닥 온도는 140℃였고, 천장의 압력은 0.030bar(절대압)였다. 환류비는 R/D = 1.6이었다(즉, 천장 산물 흐름에 대한 환류 흐름의 비). 1차 증류 오버헤드 스트림은 모노프로필렌 글리콜을 함유했고, 촉매 재순환 용기(도 2에 도시되지는 않음)를 통해 탄산화 반응기로 전부 재순환되었다. 또한, 상기 온도와 압력에서 프로필렌 카보네이트는 모노프로필렌 글리콜과 공비혼합물을 형성하기 때문에, 1차 증류 오버헤드 스트림도 또한 약간의 프로필렌 카보네이트(약 15wt%)를 함유했다. 전체 공정이 연속해서 작동되었지만, 상기 재순환 스트림으로부터 어떠한 블리드도 취하지 않았다. 프로필렌 카보네이트와 촉매를 함유하는 1차 증류 바닥 스트림은 2차 증류 컬럼으로 공급되었다.The crude bottoms stream containing propylene carbonate, monopropylene glycol and catalyst from a secondary gas-liquid separator was fed to the first distillation column of the two distillation columns connected in series. The primary distillation column consisted of 17 trays and the feed was a glass Oldershaw column that lie on 10 trays over the bottom reboiler. The bottom temperature of the primary distillation column was 140 ° C and the pressure in the ceiling was 0.030 bar (absolute pressure). The reflux ratio was R / D = 1.6 (i.e., the ratio of the reflux stream to the ceiling product stream). The primary distillation overhead stream contained monopropylene glycol and was entirely recycled to the carbonation reactor via the catalyst recycle vessel (not shown in FIG. 2). In addition, the primary distillation overhead stream also contained some propylene carbonate (about 15 wt%) because propylene carbonate at this temperature and pressure forms an azeotrope with monopropylene glycol. The entire process was operated continuously but no bleed was taken from the recycle stream. The primary distillation bottoms stream containing propylene carbonate and catalyst was fed into a secondary distillation column.

2차 증류 컬럼은 5개의 트레이로 이루어지고, 이 트레이들이 모두 공급물보다 아래에 있지 않은 유리 Oldershaw 컬럼이었다. 1차 증류 컬럼의 바닥 온도는 135℃였고, 천장의 압력은 0.03bar 절대압이었다. 환류비는 R/D = 0.3이었다(천장 산물 흐름에 대한 환류 흐름의 비). 2차 증류 바닥 스트림은 프로필렌 카보네이트 에 용해된 촉매를 함유했고, 바닥 산물 중의 상기 촉매 농도는 약 25wt%이고, 상기 1차 증류 컬럼 유래의 재순환 스트림과 혼합되는 전술한 촉매 재순환 용기를 통해 탄산화 반응기로 전부 재순환되었다. 전체 공정이 연속적으로 작동되었지만, 상기 재순환 스트림으로부터 어떠한 블리드도 취하지 않았다. 2차 증류 오버헤드 스트림은 최종 프로필렌 카보네이트 산물을 함유했다.The secondary distillation column consisted of five trays, all of which were glass Oldershaw columns that were not below the feed. The bottom temperature of the primary distillation column was 135 ° C and the pressure in the ceiling was 0.03 bar absolute. The reflux ratio was R / D = 0.3 (ratio of reflux flow to ceiling product flow). The secondary distillation bottoms stream contained a catalyst dissolved in propylene carbonate and the catalyst concentration in the bottoms product was about 25 wt% and was fed to the carbonation reactor through the catalyst recycle vessel described above, which was mixed with the recycle stream from the primary distillation column All were recycled. Although the entire process was operated continuously, no bleed was taken from the recycle stream. The secondary distillation overhead stream contained the final propylene carbonate product.

실시예Example

도 1은 본 발명에 따른 당해 실시예에서 수행된 방법을 모식적으로 도시한 것이다. 수행된 방법은 1차 증류 컬럼이 비교예에서 사용된 2차 증류 컬럼과 동일하고, 2차 증류 컬럼이 비교예에서 사용된 1차 증류 컬럼과 동일한 것임을 제외하고는 비교예에서 수행된 방법과 동일했다.Fig. 1 schematically shows a method performed in this embodiment according to the present invention. The procedure performed was the same as that performed in the Comparative Example except that the primary distillation column was the same as the secondary distillation column used in the Comparative Example and the secondary distillation column was the same as the primary distillation column used in the Comparative Example did.

다른 차이는 본 실시예에서 프로필렌 카보네이트에 용해된 촉매를 함유하는 1차 증류 바닥 스트림과 모노프로필렌 글리콜(및 일부 프로필렌 카보네이트)을 함유하는 2차 증류 오버헤드 스트림이 전부 전술한 촉매 재순환 용기를 통해 탄산화 반응기로 재순환되었다는 점이다.Another difference is that the primary distillation bottoms stream containing the catalyst dissolved in propylene carbonate in this embodiment and the secondary distillation overhead stream containing monopropylene glycol (and some propylene carbonate) are all carbonated through the catalyst recycle vessel described above And recycled to the reactor.

또 다른 차이는, 본 실시예에서 1,2-알킬렌 카보네이트(및 모노프로필렌 글리콜)를 함유하는 1차 증류 오버헤드 스트림이 2차 증류 컬럼에서 증류되었다는 점이다. 또한, 본 실시예에서 최종 프로필렌 카보네이트 산물은 2차 증류 컬럼으로부터 바닥 스트림으로 배출되는 반면, 비교예에서는 오버헤드 스트림으로서 2차 증류 컬럼에서 배출된다.Another difference is that the primary distillation overhead stream containing the 1,2-alkylene carbonate (and monopropylene glycol) in this example is distilled in the secondary distillation column. In addition, in this embodiment, the final propylene carbonate product is discharged from the secondary distillation column to the bottom stream, while in the comparative example, it is discharged from the secondary distillation column as an overhead stream.

실시예와 비교예 간의 비교Comparison between Examples and Comparative Examples

이하 표는 실시예와 비교예의 최종 1,2-알킬렌 카보네이트 산물에서 취한 샘플에서 발견된 약간의 불순물과 이의 함량을 정리한 것이다.The following table summarizes some impurities and their contents found in the samples taken from the final 1,2-alkylene carbonate products of Examples and Comparative Examples.

table

비교예Comparative Example 실시예Example 아세트알데하이드(mg/kg)Acetaldehyde (mg / kg) 66 22 프로필렌 옥사이드(mg/kg)Propylene oxide (mg / kg) 13901390 1One 프로피온알데하이드(mg/kg)Propionaldehyde (mg / kg) 22 검출되지 않음Not detected 알릴 알콜(mg/kg)Allyl alcohol (mg / kg) 66 검출되지 않음Not detected 브로모하이드린1(mg/kg, 브롬으로서)Bromohydrin 1 (mg / kg, as bromine) 1818 검출되지 않음Not detected 1 브로모하이드린은 1-브로모-2-하이드록시-프로판과 2-브로모-1-하이드록시-프로판의 혼합물이다. 1 Bromohydrin is a mixture of 1-bromo-2-hydroxy-propane and 2-bromo-1-hydroxy-propane.

상기 표는 본 발명에 따르면 최종 프로필렌 카보네이트 산물에 존재하는 약간의 불순물의 양을, 더욱 구체적으로 프로필렌 옥사이드의 양을 실질적으로 저하시키거나 심지어 완전히 제거하는 것이 가능하다는 것을 보여준다. 프로필렌 옥사이드는 아마도 증류 컬럼의 재비등기 부근에서 프로필렌 카보네이트의 프로필렌 옥사이드와 이산화탄소로의 촉진된 역반응을 통해 형성되는 것으로 생각된다. 다른 불순물, 예컨대 아세트알데하이드, 프로피온알데하이드 및 알릴 알콜은 증류 컬럼에서 프로필렌 카보네이트의 열분해 또는 촉진 반응에 의해 형성되는 것으로 생각된다.The table shows that according to the present invention it is possible to substantially reduce or even completely eliminate the amount of some impurities present in the final propylene carbonate product, more specifically the amount of propylene oxide. It is believed that the propylene oxide is formed through the catalyzed reverse reaction of propylene carbonate to propylene oxide and carbon dioxide, perhaps near the re-boiling of the distillation column. It is believed that other impurities such as acetaldehyde, propionaldehyde, and allyl alcohol are formed by the pyrolysis or promotion reaction of propylene carbonate in the distillation column.

또 다른 불순물은 브로모하이드린이다. 이것은 아마도 테트라(n-부틸)포스포늄 브로마이드 촉매의 분해와 이어서 프로필렌 옥사이드와의 반응에 의해 형성되는 것으로 생각된다. 비교예에서, 이러한 브로모하이드린은 전부 최종 프로필렌 카보네이트 산물에까지 남아있게 된다. 이러한 방식에서, 브로모하이드린은 임의의 후 속 공정 단계, 예컨대 1,2-프로필렌 디올과 디알킬카보네이트를 수득하기 위한 상기 프로필렌 카보네이트 산물과 알칸올과의 반응 등을 방해할 수 있다. 그 후, 브로모하이드린은 최종 디알킬카보네이트 산물에까지 남아있을 수 있다. 이것은 디알킬카보네이트가 사용되는 많은 적용들에서 브롬이 없는 디알킬카보네이트가 필요로 될 때 불리하다. 한편, 실시예에서 수득된 최종 프로필렌 카보네이트 산물에는 브로모하이드린이 검출되지 않았다.Another impurity is bromohydrin. This is presumably due to the decomposition of the tetra (n-butyl) phosphonium bromide catalyst and subsequent reaction with propylene oxide. In a comparative example, all of these bromohydrins remain in the final propylene carbonate product. In this manner, bromohydrin may interfere with any subsequent processing steps, such as reaction of the 1,2-propylene diol with the propylene carbonate product to yield a dialkyl carbonate, and the like. Thereafter, bromohydrin may remain in the final dialkyl carbonate product. This is disadvantageous when bromine-free dialkyl carbonates are needed in many applications where dialkyl carbonates are used. On the other hand, no bromohydrin was detected in the final propylene carbonate product obtained in the examples.

또 다른 장점은 실시예에서 브로모하이드린은 2차 증류 컬럼으로부터 이의 오버헤드 스트림을 통해 탄산화 반응기로 전부 재순환된다는 점이다. 상기 할라이드 부산물을 촉매와 함께 탄산화 반응기로 재순환시킴으로써 상기 시스템의 촉진 행동이 향상된다는 것이 발견되었다. 브로모하이드린은 아마도 HO-PBu4 형태인 임의의 실활된 촉매를, 아마도 Br-PBu4 형태인 활성 촉매로 재활시킬 수 있는 것으로 생각된다.A further advantage is that in the embodiment the bromohydrin is completely recycled from the secondary distillation column to its carbonylation reactor via its overhead stream. It has been found that the promoting behavior of the system is improved by recycling the halide byproducts to the carbonation reactor with the catalyst. Bromohydrin is believed to be capable of reactivating any deactivated catalyst, possibly in the form of HO-PBu 4 , to an active catalyst, possibly in the form of Br-PBu 4 .

Claims (15)

(i) 반응기에서 이산화탄소, 1,2-알킬렌 옥사이드 및 탄산화 촉매를 접촉시켜 이산화탄소, 경질 성분, 1,2-알킬렌 카보네이트 및 탄산화 촉매를 함유하는 미정제 반응기 유출물을 생산하는 단계;(i) contacting carbon dioxide, 1,2-alkylene oxide and a carbonation catalyst in a reactor to produce a crude reactor effluent containing carbon dioxide, a light component, a 1,2-alkylene carbonate and a carbonation catalyst; (ii) 상기 미정제 반응기 유출물로부터 이산화탄소와 경질 성분을 분리하여 1,2-알킬렌 카보네이트와 탄산화 촉매를 함유하는 바닥 스트림을 형성시키는 단계; (ii) separating the carbon dioxide and the light components from the crude reactor effluent to form a bottom stream containing the 1,2-alkylene carbonate and the carbonation catalyst; (iii) 단계 (ii)에서 형성된 바닥 스트림을 증류 처리하여 1,2-알킬렌 카보네이트 및 경질 성분을 함유하는 1차 증류 오버헤드 스트림 및 탄산화 촉매를 함유하는 1차 증류 바닥 스트림을 형성시키고, 상기 1차 증류 바닥 스트림의 일부 또는 전부를 반응기로 재순환시키는 단계; 및(iii) distilling the bottom stream formed in step (ii) to form a primary distillation bottom stream containing a primary distillation overhead stream and a carbonation catalyst containing 1,2-alkylene carbonate and a light component, Recirculating some or all of the primary distillation bottoms stream to the reactor; And (iv) 1차 증류 오버헤드 스트림을 증류 처리하여 경질 성분을 함유하는 2차 증류 오버헤드 스트림 및 1,2-알킬렌 카보네이트를 함유하는 2차 증류 바닥 스트림을 형성시키고, 상기 2차 증류 오버헤드 스트림의 일부 또는 전부를 반응기로 재순환시키는 단계(iv) distilling the primary distillation overhead stream to form a secondary distillation overhead stream containing the light components and a secondary distillation bottom stream containing the 1,2-alkylene carbonate, Recirculating part or all of the stream to the reactor 를 포함하고,Lt; / RTI > 상기 경질 성분은 이산화탄소를 제외한, 1,2-알킬렌 글리콜 및 1,2-알킬렌 카보네이트의 비등점보다 낮은 비등점을 갖는 화합물이고,The light component is a compound having a boiling point lower than the boiling point of 1,2-alkylene glycol and 1,2-alkylene carbonate except for carbon dioxide, 상기 1,2-알킬렌 옥사이드는 C2-4 알킬렌 옥사이드인,Wherein the 1,2-alkylene oxide is a C 2-4 alkylene oxide, 1,2-알킬렌 카보네이트의 제조방법. A process for producing 1,2-alkylene carbonate. 제1항에 있어서, 반응기에서 용매가 탄산화 촉매를 위해 사용되고, 용매가 1,2-알킬렌 디올인 제조방법.The process according to claim 1, wherein the solvent is used in the reactor for the carbonation catalyst, and the solvent is 1,2-alkylenediol. 제2항에 있어서, 1차 및 2차 증류 오버헤드 스트림이 1,2-알킬렌 디올을 함 유하는 제조방법.3. The process according to claim 2, wherein the primary and secondary distillation overhead streams contain a 1,2-alkylenediol. 제3항에 있어서, 1차 증류 바닥 스트림의 일부 또는 전부와 2차 증류 오버헤드 스트림의 일부 또는 전부가 혼합되어 단계 (i)로 재순환되는 제조방법. 4. A process according to claim 3, wherein some or all of the primary distillation bottoms stream and some or all of the secondary distillation overheads stream are recycled to step (i). 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 (ii)에서 분리된 경질 성분, 또는 이산화탄소, 또는 경질 성분 및 이산화탄소의 일부가 반응기로 재순환되는 제조방법.The process according to any one of claims 1 to 4, wherein the light component separated in step (ii), or carbon dioxide, or a portion of the light component and carbon dioxide is recycled to the reactor. 제1항에 있어서, 반응기에서 용매가 탄산화 촉매를 위해 사용되고, 용매가 1,2-알킬렌 카보네이트인 제조방법.The process according to claim 1, wherein the solvent in the reactor is used for the carbonation catalyst, and the solvent is 1,2-alkylene carbonate. 제6항에 있어서, 1차 증류 바닥 스트림이 1,2-알킬렌 카보네이트의 일부를 함유하는 제조방법.7. The process of claim 6 wherein the primary distillation bottoms stream contains a portion of the 1,2-alkylene carbonate. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 탄산화 촉매가 테트라-알킬포스포늄 브로마이드를 함유하는 제조방법.The process according to any one of claims 1 to 4, wherein the carbonation catalyst contains tetra-alkylphosphonium bromide. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 1,2-알킬렌 옥사이드가 에틸렌 옥사이드, 또는 프로필렌 옥사이드, 또는 에틸렌 옥사이드 및 프로필렌 옥사이드인 제조방법.5. The process according to any one of claims 1 to 4, wherein the 1,2-alkylene oxide is ethylene oxide, or propylene oxide, or ethylene oxide and propylene oxide. 제2항에 있어서, 1,2-알킬렌 디올이 모노에틸렌 글리콜, 또는 모노프로필렌 글리콜, 또는 모노에틸렌 글리콜 및 모노프로필렌 글리콜인 제조방법.3. The process according to claim 2, wherein the 1,2-alkylenediol is monoethylene glycol, or monopropylene glycol, or monoethylene glycol and monopropylene glycol. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 1,2-알킬렌 옥사이드가 에틸렌 옥사이드이고 1,2-알킬렌 디올이 모노에틸렌 글리콜인 제조방법.The process according to any one of claims 2 to 4, wherein the 1,2-alkylene oxide is ethylene oxide and the 1,2-alkylenediol is monoethylene glycol. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 1,2-알킬렌 옥사이드가 프로필렌 옥사이드이고 1,2-알킬렌 디올이 모노프로필렌 글리콜인 제조방법.The process according to any one of claims 2 to 4, wherein the 1,2-alkylene oxide is propylene oxide and the 1,2-alkylenediol is monopropylene glycol. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,5. The method according to any one of claims 1 to 4, (v) 단계 (iv)에서 형성된 2차 증류 바닥 스트림의 일부 또는 전부를 C1-4 알콜인 알칸올과 접촉시켜 1,2-알킬렌 디올 및 디알킬카보네이트를 함유하는 반응 혼합물을 수득하는 단계; 및(v) contacting a part or all of the secondary distillation bottoms stream formed in step (iv) with an alkanol, which is a C 1-4 alcohol, to obtain a reaction mixture containing a 1,2-alkylenediol and a dialkyl carbonate ; And (vi) 1,2-알킬렌 디올 및 디알킬카보네이트를 회수하는 단계(vi) recovering 1,2-alkylenediol and dialkyl carbonate 를 포함하는 제조방법.≪ / RTI > 삭제delete 제13항에 있어서, 알칸올이 메탄올, 에탄올 또는 이소프로판올인 제조방법.14. The process according to claim 13, wherein the alkanol is methanol, ethanol or isopropanol.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101832447B1 (en) 2014-10-23 2018-02-26 주식회사 엘지화학 Continuous Manufacturing method of polyalkylenecarbonate

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017155306A1 (en) 2016-03-11 2017-09-14 주식회사 엘지화학 Method for economical producing of resin composition comprising polyalkylene carbonate with improved thermal stability and processability
KR101966135B1 (en) 2017-12-07 2019-04-05 한국에너지기술연구원 Vacuum Distillation System for Alkylenecarbonate Purification Associated with Carbon Dioxide Capture Process
WO2022189318A1 (en) * 2021-03-12 2022-09-15 Covestro Deutschland Ag Process for purifying cyclic carbonates
US11897860B2 (en) 2022-03-14 2024-02-13 Baker Hughes Oilfield Operations Llc Direct synthesis of cyclic carbonates using choline chloride as catalyst under mild conditions

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000020407A1 (en) 1998-10-07 2000-04-13 Huntsman Petrochemical Corporation Process for the preparation of alkylene carbonate
WO2005003113A1 (en) 2003-06-30 2005-01-13 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Process for the preparation of propylene carbonate

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2773070A (en) * 1952-10-31 1956-12-04 Jefferson Chem Co Inc Catalytic process for producing alkylene carbonates
US2994705A (en) * 1958-12-08 1961-08-01 Pure Oil Co Preparation of cyclic alkylene carbonates in the presence of organic phosphonium compounds
DE2748718A1 (en) * 1977-10-29 1979-05-03 Bayer Ag PROCESS FOR THE PRODUCTION OF DIALKYLCARBONATES
US4314945A (en) * 1977-12-22 1982-02-09 Union Carbide Corporation Alkylene carbonate process
JPH01211579A (en) * 1979-08-17 1989-08-24 Dow Chem Co:The Production of ethylene carbonate
US4221727A (en) * 1979-08-17 1980-09-09 The Dow Chemical Company Ethylene oxide recovery
DE4030283A1 (en) * 1990-09-25 1992-03-26 Ruetgerswerke Ag PROCESS FOR PREPARING CYCLIC CARBONATE
DE4129316A1 (en) * 1991-09-03 1993-03-04 Bayer Ag METHOD FOR THE CONTINUOUS PRODUCTION OF DIALKYL CARBONATES
DE4216121A1 (en) * 1992-05-15 1993-11-18 Bayer Ag Process for the continuous production of dialkyl carbonates
DE4318892A1 (en) * 1993-06-07 1994-12-08 Bayer Ag Process for the production of propylene glycol carbonate
US5691041A (en) * 1995-09-29 1997-11-25 International Business Machines Corporation Socket for semi-permanently connecting a solder ball grid array device using a dendrite interposer
US6458969B1 (en) * 1998-10-07 2002-10-01 Huntsman Petrochemical Corporation Process for the purification of alkylene carbonate
US6384240B1 (en) * 1998-10-07 2002-05-07 Huntsman Petrochemical Corporation Process for the purification of alkylene carbonate
JP4370777B2 (en) * 2002-12-19 2009-11-25 三菱化学株式会社 Method for producing alkylene carbonate

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000020407A1 (en) 1998-10-07 2000-04-13 Huntsman Petrochemical Corporation Process for the preparation of alkylene carbonate
WO2005003113A1 (en) 2003-06-30 2005-01-13 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Process for the preparation of propylene carbonate

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101832447B1 (en) 2014-10-23 2018-02-26 주식회사 엘지화학 Continuous Manufacturing method of polyalkylenecarbonate

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Publication number Publication date
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